AI机器人用火星陨石制取氧气

参考消息网11月15日报道 据英国《金融时报》网站11月13日报道，一个机器人利用火星陨石提取物帮助分解水、制取氧气，将人工智能(AI)的化学发现能力与探索这颗红色行星甚至在上面定居的努力融合到一起。

周一发表在英国《自然·合成》杂志上的一篇论文称，这项自动化实验提升了支撑未来载人外太空任务的可能性。论文作者们估计，人类若通过试错模式进行研究，可能需要耗时2000年才能获得相同结果。

这个AI机器人利用陨石样本制造出一种催化剂(加速化学反应的物质)，再用其分解水、制取氧气。这项研究由位于中国城市合肥的中国科学技术大学的一个多学科团队开展，该研究利用了人们对宇宙移民和可能的地外资源开发活动迅速增长的兴趣。

上述论文的作者之一江俊教授说：“最大的意义是，受AI引导的机器人能够在未知条件下利用未知材料制造出有用的化学物质。我的梦想是，或许，我们可以先将几个机器人送到月球，开始利用月球资源为人类准备必要的化学物质和材料。”

未参与这项研究的英国爱丁堡大学天体生物学教授查尔斯·科克尔说：“没有比用于呼吸的氧气更重要的资源了。这是一个令人激动的例子，证明我们能够把机器人送往火星，并让它们提取能在利用火星上丰富的冰制取氧气时充当催化剂的矿物，从而使我们有可能建立一个自给自足的永久定居点。”

研究人员让他们的机器人负责制造能够利用水源生产氧气的材料。此前的研究确认火星上存在水源。该团队给这位“自动化化学家”提供了5份不同的陨石样本，用于设计一种催化剂。

在6周时间内，该机器人分析了243个实验数据集和近3万个理论模拟结果，从大约376.4万种可能的配方中挑出并合成了一种可行的六金属催化剂。研究人员在零下37摄氏度(与火星上的温度相当)的环境中成功进行了这项实验。他们在相距数百公里的3座中国城市建起和管理类似实验室，以此证明他们能够远程操控。

中国和美国等国对AI和太空科学的兴趣日益浓厚。

但是，要移民其他行星类天体，仍然存在巨大障碍。远程AI实验室和相关制造活动需要高流程效率和可观的算力，无论是在原地还是在行星外。就火星而言，其定居点必须能够抵御比穿透地球大气层的辐射强得多的辐射。

英国粒子加速器企业“钻石光源”公司的斯蒂芬·汤普森博士说，无论如何，上述火星陨石研究带来了许多有趣的可能性，包括让一座AI实验室通过捕获用水制氧后余下的氢来充当航天器的星际“加油站”。

汤普森还说，上述论文代表了利用AI发现新材料这一快速发展领域中的又一进展。

汤普森说：“AI正在取得长足进展，因为它能够处理大量数据。它以一种人类需要若干年才能完成的方式来识别新材料，效率很高。”

英国格拉斯哥大学电化学和电化学技术教授马克·赛姆斯说，这项研究将化学、机器人和软件设计结合起来，“真的很酷”。（编译/裘芳）

中国“机器化学家”成功研发火星制氧催化剂

到火星上栖居是人类的梦想之一，但首先要解决缺氧问题。近日，中国科学技术大学罗毅、江俊、尚伟伟教授团队与深空探测实验室张哲研究员等合作，运用智能机器人“机器化学家”，采用火星陨石成功研制出新型催化剂，为利用火星上的水制备氧气提供了高效率、低能耗的解决方案，探索出一条在地球外星系就地取材研制化学品的新路。11月14日，国际知名学术期刊《自然·合成》发表了这一研究成果。

火星大气中的含氧量极低，无法满足人类生存。如何能在火星上制备出氧气？近年来，国际科学界发现火星上存在大量的水，那么在火星上利用太阳能发电，再用电从水中解析出氧气，成为可行的技术方案之一。

但是，“电解水”还需要使用催化剂，来解决制氧速度慢、能耗高等问题，而从地球运送的成本非常高昂。因此，能否在火星上就地取材研制催化剂，成为一个关键技术问题。此外，低温、低气压、高辐射的火星环境，对人类登陆后“就地研发”很不利。

针对这些问题，中科大和深空探测实验室科研人员合作，利用自主研发的智能机器人“机器化学家”，从火星陨石中分析并提取成分，研制出一种新型制氧催化剂。

中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心主任罗毅说，这项研究成功验证了人工智能可以自动研制新材料，有望为人类在远离地球的星球上制备氧气、建造基地、生产食物等作出贡献，并利用火星资源研制出更多化学品，帮助我们进一步探索太阳系深处。

据悉，中科大研制的“机器化学家”名叫“小来”，它不仅“会学”还“会想”“会做”。这次研制催化剂，根据火星陨石的多种化学成分，一共有376万多种可能的组合配方，如果靠人类科研团队一一实验验证需要两千多年。

“‘小来’学习了5万多篇相关的化学论文，用‘智能大脑’思考并设计出一个基础配方，然后做实验并根据结果不断调整配比，用6周时间找到最佳配方。”中科大教授江俊说，机器人自主发现并研制化学品，为人类探索星空提供了一条新路。

来源 新华社 | 作者 徐海涛 周畅

编辑 赵司尧

流程编辑 严圣淼

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